本发明涉及一种反应装置,具体涉及一种烟气干式循环脱硫除尘装置。
背景技术:
随着国家对于大气污染治理的力度不断加大,在能源行业(包括电厂,区域供热,垃圾焚烧,钢厂,化工厂等)的烟气治理领域,对于排放浓度和排放量的要求越来越高,同时随着竞争的加剧,能源行业对于运行成本的要求也相应的更加细化。目前国内主流脱酸脱硝及烟气治理工艺是采用湿法及半干法处理工艺,技术老旧且有重大缺陷,行业处于大量同质化,低端化竞争的格局。在环保处理效果和运营成本上存在无法克服的技术难点,很难达到最新的排放标准的要求。
现有技术中,采用湿法工艺的脱硫系统在排放时烟气会产生“白烟”现象(过量饱和水蒸汽),最新的研究表明,白烟对形成雾霾具有重要的影响,另外,湿法处理后产生的大量系统废水采取了直排处理,严重影响水资源及土壤资源。
半干法烟气净化工艺同样需要制备浆液,脱酸试剂在制浆后,虽然反应条件水分达标,但由于浆液的完全包裹性,比表面积大大损失,也使得物料比相较于湿法工艺偏高,且很难达到超低的排放标准。如过量增加脱酸试剂的投入量或者提高循环灰量倍率,反应塔很可能引发气流无法带动悬尘的后果,即业内无法解决的塌床问题。半干法制浆工艺环节及旋转雾化设备在一些难度较大烟气治理项目中(垃圾焚烧等)运行稳定性较差,经常造成粘壁和堵塞故障,旋转雾化头极易磨损,以上问题会导致投资预算过高(旋转雾化设备只有进口品牌),运行稳定性较低,排放可能不稳定同时造成运维费用过高。
现有对烟气治理领域中通过两种手段排放,利用湿法工艺或半干法工艺的脱硫设备脱硫后排放,该种手段排放的烟气中还含有其它污染颗粒,或者是利用除尘设备进行除尘后排放,但是该种手段排放的烟灰中又会存在硫物质,这两种方式都不能对烟气有效脱硫、除尘,都会对环境造成一定污染。
技术实现要素:
本发明的目的是:提供一种既能纯干法高效脱硫,又能对烟气进行除尘,还能对烟灰循环脱硫除尘,不会对环境造成二次污染的烟气干式循环脱硫除尘装置。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是:一种烟气干式循环脱硫除尘装置,其创新点在于:包括脱硫反应总成、除尘设备和烟灰双螺旋输送总成,所述脱硫反应总成具有出气口,除尘设备具有除尘进气口和烟灰出口,烟灰双螺旋输送总成的一端设有入灰口,所述脱硫反应总成的出气口与除尘设备的除尘进气口相连通,烟灰出口与烟灰双螺旋输送总成的入灰口相连通,所述烟灰双螺旋输送总成的另一端与脱硫反应总成的内腔相连通,
所述脱硫反应总成包括反应塔和滚筒式反应机构,所述滚筒式反应机构包括反应斗、滚筒和滚筒动力源,所述反应斗设在反应塔的底部,所述反应塔内具有第一腔室和第二腔室,且第一腔室和第二腔室均与反应斗相连通,所述第一腔室具有进气口和进料口,所述第二腔室具有出气口,且第二腔室的出气口与除尘设备的除尘进气口相连通,所述滚筒设在反应斗内,且滚筒的两端分别与反应斗转动连接,所述滚筒的筒壁上设有网孔,所述滚筒动力源驱动滚筒转动。
在上述技术方案中,所述反应塔内设有隔板,且由隔板将反应塔的内腔分为第一腔室和第二腔室,所述隔板上设有筋条。
在上述技术方案中,所述反应塔的外壁上设有纵横交错布置的加强筋板,且反应塔外壁上并沿其圆周方向均匀分布有多个支撑座。
在上述技术方案中,所述滚筒动力源包括电机和减速器,所述滚筒的两端分别通过对应的轴座与反应斗转动连接,所述电机的电机轴通过减速器与滚筒的一端传动连接。
在上述技术方案中,所述滚筒内设有滚球。
在上述技术方案中,所述反应塔的底部通过导向筒与反应斗密封连接,且导向筒内设有导向隔板并将其分为两个分别与第一腔室和第二腔室相连通的内腔。
在上述技术方案中,所述烟灰双螺旋输送总成包括外壳、接灰斗、第一螺杆、第二螺杆、第一减速电机、第二减速电机和加湿喷嘴,所述第一螺杆包括沿其长度方向并互为一体的第一前段、第一中段和第一尾段,所述第二螺杆包括沿其长度方向并互为一体的第二前段、第二中段和第二尾段,
所述第一减速电机的电机轴与第一螺杆传动连接,第二减速电机与第二螺杆传动连接,所述第一螺杆的第一前段和第二螺杆的第二前段并排设在外壳内,且第一前段和第二前段均与外壳转动连接,所述接灰斗与外壳固定连接,且接灰斗位于第一螺杆的第一中段和第二螺杆的第二中段的底部,所述第一中段和第二中段以及接灰斗均设在第二腔室内,第一尾段和第二尾段设在第一腔室内并与反应塔的侧壁转动连接,
所述外壳的顶部设有加湿喷口和入灰口,所述除尘设备的烟灰出口与外壳的入灰口相连通,所述加湿喷嘴的喷嘴口位于外壳的加湿喷口的上方。
在上述技术方案中,所述除尘设备的烟灰出口处设有中间灰斗,所述外壳顶部且靠近第一减速电机处设有除尘器连接法兰,所述除尘器连接法兰具有入灰口,且除尘器连接法兰与中间灰斗相连通。
在上述技术方案中,所述除尘器连接法兰与中间灰斗连接的管路上设有卸灰阀。
在上述技术方案中,所述外壳的顶部设有加湿喷嘴安装架,所述加湿喷嘴设在加湿喷嘴安装架上。
本发明所具有的积极效果是:采用本发明的烟气干式循环脱硫除尘装置后,由于本发明包括脱硫反应总成、除尘设备和烟灰双螺旋输送总成,所述脱硫反应总成具有出气口,除尘设备具有除尘进气口和烟灰出口,烟灰双螺旋输送总成的一端设有入灰口,所述脱硫反应总成的出气口与除尘设备的除尘进气口相连通,烟灰出口与烟灰双螺旋输送总成的入灰口相连通,所述烟灰双螺旋输送总成的另一端与脱硫反应总成的内腔相连通,
所述脱硫反应总成包括反应塔和滚筒式反应机构,所述滚筒式反应机构包括反应斗、滚筒和滚筒动力源,所述反应斗设在反应塔的底部,所述反应塔内具有第一腔室和第二腔室,且第一腔室和第二腔室均与反应斗相连通,所述第一腔室具有进气口和进料口,所述第二腔室具有出气口,且第二腔室的出气口与除尘设备的除尘进气口相连通,所述滚筒设在反应斗内,且滚筒的两端分别与反应斗转动连接,所述滚筒的筒壁上设有网孔,所述滚筒动力源驱动滚筒转动;
使用时,烟气通过进气口进入反应塔的第一腔室内,同时,脱硫反应剂通过进料口进入第一腔室内,这样烟气和脱酸反应剂进行中和反应,所述滚筒动力源驱动滚筒转动,这样烟气和脱酸反应剂在滚筒高速旋转的作用下,带动烟气和脱酸反应剂进入反应塔内的第二腔室内,且在该腔室内形成50倍的循环倍率浓度的悬浮床层,使得烟气与脱酸反应剂持续性进行中和反应,并通过反应塔的出气口进入除尘设备的除尘进气口内,并在除尘设备内进行除尘,经历除尘设备除尘后的烟灰和未完全反应的脱酸反应剂从除尘设备烟灰出口进入烟灰双螺旋输送总成内,所述烟灰双螺旋输送总成将烟灰和未完全反应的脱酸反应剂输送到反应塔内的第一腔室内,再一次进行脱硫后送至除尘设备进行除尘,形成烟灰的循环脱硫、除尘,本发明与现有技术相比,具有优点是:第一,在排放时烟气不会产生“白烟”现象,就不会造成二次污染,第二,纯干法高效脱硫克服了半干法烟气净化工艺中浆液的完全包裹性,及比表面积大大损失的缺点,本发明反应率极高,由于高比表面积的试剂吸附化学反应速度之快,并且湿润后的碱微粒渗透半径极小,化学反应几乎完全表面,仅需微小的化学反应动力。在符合工艺要求的运行条件下,可以达到脱酸超净排放要求,大大提高了脱硫效果。因此,本发明既能纯干法高效脱硫,又能对烟气进行除尘,还能对烟灰循环脱硫除尘,不会对环境造成二次污染。
附图说明
图1是本发明的一种具体实施方式的结构示意图;
图2是图1中脱硫反应总成的结构示意图;
图3是图2的全剖结构示意图;
图4是图2的a部放大示意图;
图5是图2中滚筒式反应机构的结构示意图;
图6是图5的b-b剖视示意图;
图7是图5中滚筒与滚筒动力源的装配示意图;
图8是图1中烟灰双螺旋输送总成的结构示意图;
图9是图8的俯视示意图;
图10是图9的全剖结构示意图;
图11是图8的c-c剖视示意图;
图12是图8中螺杆与减速电机的立体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图以及给出的实施例,对本发明作进一步的说明,但并不局限于此。
如图1~12所示,一种烟气干式循环脱硫除尘装置,包括脱硫反应总成1、除尘设备2和烟灰双螺旋输送总成3,所述脱硫反应总成1具有出气口,除尘设备2具有除尘进气口21和烟灰出口22,烟灰双螺旋输送总成3的一端设有入灰口,所述脱硫反应总成1的出气口与除尘设备2的除尘进气口21相连通,烟灰出口22与烟灰双螺旋输送总成3的入灰口相连通,所述烟灰双螺旋输送总成3的另一端与脱硫反应总成1的内腔相连通,
所述脱硫反应总成1包括反应塔11和滚筒式反应机构12,所述滚筒式反应机构12包括反应斗121、滚筒122和滚筒动力源123,所述反应斗121设在反应塔11的底部,所述反应塔11内具有第一腔室111和第二腔室112,且第一腔室111和第二腔室112均与反应斗121相连通,所述第一腔室111具有进气口113和进料口114,所述第二腔室112具有出气口115,且第二腔室112的出气口115与除尘设备2的除尘进气口21相连通,所述滚筒122设在反应斗121内,且滚筒122的两端分别与反应斗121转动连接,所述滚筒122的筒壁上设有网孔1221,所述滚筒动力源123驱动滚筒122转动。
如图3、4所示,为了增加烟气与脱硫反应剂中和反应时间,以及确保烟气与药剂经过反应塔底部设置的滚筒式反应机构混合后,可在第二腔室形成高浓度床层,所述反应塔11内设有隔板13,且由隔板13将反应塔11的内腔分为第一腔室111和第二腔室112,所述隔板13上设有可增加其刚性强度的筋条,所述隔板13的表面设有耐高温耐腐蚀油漆,可有完效防止隔板13发生腐蚀现象。
如图2所示,为了加强反应塔的刚性强度,以及方便固定反应塔的塔体,所述反应塔11的外壁上设有纵横交错布置的加强筋板14,且反应塔11外壁上并沿其圆周方向均匀分布有多个支撑座15。
如图7所示,为了进一步提高结构合理性,所述滚筒动力源123包括电机1231和减速器1232,所述滚筒122的两端分别通过对应的轴座与反应斗121转动连接,所述电机1231的电机轴通过减速器1232与滚筒122的一端传动连接。
如图6所示,落入滚筒内的反应剂在滚球的撞击下,可有效防止反应剂粘接在滚筒上,造成滚筒堵塞,并能带动反应剂和循环灰在第二腔室内形成高浓度床层,所述滚筒122内设有滚球124。所述滚筒122内的滚球124优先采用的是氧化铝球。
如图3所示,为了方便对反应塔1内的烟气和反应剂起到导向作用,以及防止积灰,所述反应塔11的底部通过导向筒16与反应斗121密封连接,且导向筒16内设有导向隔板161并将其分为两个分别与第一腔室111和第二腔室112相连通的内腔。为了提高烟气的导向效果,所述反应塔11内的隔板13的中心线与导向筒16内的导向隔板161形成20°~30°的夹角。所述导向筒16的外壁上也设有加强其刚性强度的加强筋板。
如图8、9、10、11、12所示,烟灰通过除尘设备输送到外壳内部,所述加湿喷嘴对外壳内的烟灰增湿,并通过螺杆传送到反应塔的内部进行再次脱硫,形成烟灰的循环脱硫、除尘,所述烟灰双螺旋输送总成3包括外壳31、接灰斗32、第一螺杆33、第二螺杆34、第一减速电机35、第二减速电机36和加湿喷嘴37,所述第一螺杆33包括沿其长度方向并互为一体的第一前段331、第一中段332和第一尾段333,所述第二螺杆34包括沿其长度方向并互为一体的第二前段341、第二中段342和第二尾段343,
所述第一减速电机35的电机轴与第一螺杆33传动连接,第二减速电机36与第二螺杆34传动连接,所述第一螺杆33的第一前段331和第二螺杆34的第二前段341并排设在外壳31内,且第一前段331和第二前段341均与外壳31转动连接,所述接灰斗32与外壳31固定连接,且接灰斗32位于第一螺杆33的第一中段332和第二螺杆34的第二中段342的底部,所述第一中段332和第二中段342以及接灰斗32均设在第二腔室112内,这样,可以防止烟灰落在第二腔室内,第一尾段333和第二尾段343设在第一腔室111内并与反应塔11的侧壁通过轴承座转动并密封连接,所述反应塔11两端的侧壁上以及反应塔11内的隔板13上均设有开口方便螺杆穿入,
所述外壳31的顶部设有加湿喷口和入灰口,所述除尘设备2的烟灰出口22与外壳31的入灰口相连通,所述加湿喷嘴37的喷嘴口位于外壳31的加湿喷口的上方。
如图8、10所示,为了方便与除尘设备连接,以及将除尘设备的烟灰传送到外壳31内,所述除尘设备2的烟灰出口22处设有中间灰斗23,所述外壳31顶部且靠近第一减速电机35处设有除尘器连接法兰39,所述除尘器连接法兰39具有入灰口391,且除尘器连接法兰39与中间灰斗23相连通。
如图1所示,为了方便控制是否将烟灰循环脱硫、除尘,所述除尘器连接法兰39与中间灰斗23连接的管路上设有卸灰阀24。所述除尘设备2的中间灰斗23上还设有废灰排放输送机构25,且废灰排放输送机构25具有废灰出口251。
如图9所示,为了方便安装加湿喷嘴,所述外壳31的顶部设有加湿喷嘴安装架38,所述加湿喷嘴37设在加湿喷嘴安装架38上。
如图11所示,为了防止接灰斗内有残留烟灰,所述接灰斗32为u形接灰斗。这样就方便螺杆将接灰斗内的烟灰送至反应塔的第一腔室内。
如图2所示,为了方便装配,所述反应斗121为u形状的反应斗,且反应斗121的开口处设有法兰1212,所述反应塔11底部的开口处设有连接法兰116,所述反应塔1的连接法兰116与导向筒16的一端密封连接,所述反应斗121的法兰1212通过紧固件与导向筒16的另一端密封连接。为了方便对反应斗121进行检测,所述反应斗121上设有一个点检孔。
本发明所述反应塔11的内外表面设有耐高温耐腐蚀油漆,且反应塔的外周还设置保温,运行时,如果烟气的温度控制在高于酸露点30°c,可有效防止烟气因降温至酸露点以下有酸水析出,所述反应斗的内壁上设有特氟龙耐摩层。
本发明使用时,烟气通过进气口113进入反应塔11的第一腔室111内,同时,脱硫反应剂通过进料口114进入第一腔室111内,这样烟气和脱酸反应剂进行中和反应,所述滚筒动力源123的电机1231通过减速器1232驱动滚筒122转动,这样烟气和脱酸反应剂在滚筒高速旋转的作用下,落入滚筒122内的反应剂在滚球124的撞击下,可有效防止反应剂粘接在滚筒122上,造成滚筒堵塞,且在该腔室内形成50倍的循环倍率浓度的悬浮床层,使得烟气与脱酸反应剂持续性进行中和反应,并通过反应塔115的出气口进入除尘设备的除尘进气口内,并在除尘设备内进行除尘,
打开卸灰阀24,经历除尘设备2除尘后的烟灰从除尘设备2的中间灰斗23进入烟灰双螺旋输送总成的外壳31内,同时,所述加湿喷嘴37可对外壳31内的烟灰增湿,并在两根旋转螺杆的推送下从尾段将烟灰推入反应塔11的第一腔室111内进行脱硫,再在高速旋转的滚筒作用下进入第二腔室内,由于烟灰增湿后,反应塔11的第二腔室112内气相层水的浓度增加,湿度也是有上升的,有利于使烟气中重金属、二恶英、烟尘等微粒产生水吸性物理聚合,使原有的微粒共同长大,更利于在除尘设备的拦截,最后烟灰再送至除尘设备进行除尘,形成烟灰的循环脱硫、除尘。
本发明与现有技术相比,具有优点是:第一,在排放时烟气不会产生“白烟”现象,就不会造成二次污染,第二,经烟灰双螺旋输送总成的加湿喷嘴增湿后,反应塔的第二腔室内气相层水的浓度增加,湿度也是有上升的,有利于使烟气中重金属、二恶英、烟尘等微粒产生水吸性物理聚合,使原有的微粒共同长大,更利于在除尘设备的拦截;反应塔内的烟气中的固体颗粒均有滚筒带动上扬,更有利于活性炭在低浓度干烟气粉尘中对重金属、二恶英的吸附效率;第三,克服了半干法烟气净化工艺中浆液的完全包裹性,及比表面积大大损失的缺点,本发明反应率极高,由于高比表面积的试剂吸附化学反应速度之快,并且湿润后的碱微粒渗透半径极小,化学反应几乎完全表面,仅需微小的化学反应动力。在符合工艺要求的运行条件下,可以达到脱酸超净排放要求,大大提高了脱硫效果。因此,本发明既能纯干法高效脱硫,又能对烟气进行除尘,还能对烟灰循环脱硫除尘,不会对环境造成二次污染。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
1.一种烟气干式循环脱硫除尘装置,其特征在于:包括脱硫反应总成(1)、除尘设备(2)和烟灰双螺旋输送总成(3),所述脱硫反应总成(1)具有出气口,除尘设备(2)具有除尘进气口(21)和烟灰出口(22),烟灰双螺旋输送总成(3)的一端设有入灰口,所述脱硫反应总成(1)的出气口与除尘设备(2)的除尘进气口(21)相连通,烟灰出口(22)与烟灰双螺旋输送总成(3)的入灰口相连通,所述烟灰双螺旋输送总成(3)的另一端与脱硫反应总成(1)的内腔相连通,
所述脱硫反应总成(1)包括反应塔(11)和滚筒式反应机构(12),所述滚筒式反应机构(12)包括反应斗(121)、滚筒(122)和滚筒动力源(123),所述反应斗(121)设在反应塔(11)的底部,所述反应塔(11)内具有第一腔室(111)和第二腔室(112),且第一腔室(111)和第二腔室(112)均与反应斗(121)相连通,所述第一腔室(111)具有进气口(113)和进料口(114),所述第二腔室(112)具有出气口(115),且第二腔室(112)的出气口(115)与除尘设备(2)的除尘进气口(21)相连通,所述滚筒(122)设在反应斗(121)内,且滚筒(122)的两端分别与反应斗(121)转动连接,所述滚筒(122)的筒壁上设有网孔(1221),所述滚筒动力源(123)驱动滚筒(122)转动。
2.根据权利要求1所述的烟气干式循环脱硫除尘装置,其特征在于:所述反应塔(11)内设有隔板(13),且由隔板(13)将反应塔(11)的内腔分为第一腔室(111)和第二腔室(112),所述隔板(13)上设有筋条。
3.根据权利要求1所述的烟气干式循环脱硫除尘装置,其特征在于:所述反应塔(11)的外壁上设有纵横交错布置的加强筋板(14),且反应塔(11)外壁上并沿其圆周方向均匀分布有多个支撑座(15)。
4.根据权利要求1所述的烟气干式循环脱硫除尘装置,其特征在于:所述滚筒动力源(123)包括电机(1231)和减速器(1232),所述滚筒(122)的两端分别通过对应的轴座与反应斗(121)转动连接,所述电机(1231)的电机轴通过减速器(1232)与滚筒(122)的一端传动连接。
5.根据权利要求1所述的烟气干式循环脱硫除尘装置,其特征在于:所述滚筒(122)内设有滚球(124)。
6.根据权利要求1所述的烟气干式循环脱硫除尘装置,其特征在于:所述反应塔(11)的底部通过导向筒(16)与反应斗(121)密封连接,且导向筒(16)内设有导向隔板(161)并将其分为两个分别与第一腔室(111)和第二腔室(112)相连通的内腔。
7.根据权利要求1所述的烟气干式循环脱硫除尘装置,其特征在于:所述烟灰双螺旋输送总成(3)包括外壳(31)、接灰斗(32)、第一螺杆(33)、第二螺杆(34)、第一减速电机(35)、第二减速电机(36)和加湿喷嘴(37),所述第一螺杆(33)包括沿其长度方向并互为一体的第一前段(331)、第一中段(332)和第一尾段(333),所述第二螺杆(34)包括沿其长度方向并互为一体的第二前段(341)、第二中段(342)和第二尾段(343),
所述第一减速电机(35)的电机轴与第一螺杆(33)传动连接,第二减速电机(36)与第二螺杆(34)传动连接,所述第一螺杆(33)的第一前段(331)和第二螺杆(34)的第二前段(341)并排设在外壳(31)内,且第一前段(331)和第二前段(341)均与外壳(31)转动连接,所述接灰斗(32)与外壳(31)固定连接,且接灰斗(32)位于第一螺杆(33)的第一中段(332)和第二螺杆(34)的第二中段(342)的底部,所述第一中段(332)和第二中段(342)以及接灰斗(32)均设在第二腔室(112)内,第一尾段(333)和第二尾段(343)设在第一腔室(111)内并与反应塔(11)的侧壁转动连接,
所述外壳(31)的顶部设有加湿喷口和入灰口,所述除尘设备(2)的烟灰出口(22)与外壳(31)的入灰口相连通,所述加湿喷嘴(37)的喷嘴口位于外壳(31)的加湿喷口的上方。
8.根据权利要求7所述的烟气干式循环脱硫除尘装置,其特征在于:所述除尘设备(2)的烟灰出口(22)处设有中间灰斗(23),所述外壳(31)顶部且靠近第一减速电机(35)处设有除尘器连接法兰(39),所述除尘器连接法兰(39)具有入灰口(391),且除尘器连接法兰(39)与中间灰斗(23)相连通。
9.根据权利要求8所述的烟气干式循环脱硫除尘装置,其特征在于:所述除尘器连接法兰(39)与中间灰斗(23)连接的管路上设有卸灰阀(24)。
10.根据权利要求7所述的烟气干式循环脱硫除尘装置,其特征在于:所述外壳(31)的顶部设有加湿喷嘴安装架(38),所述加湿喷嘴(37)设在加湿喷嘴安装架(38)上。
技术总结